JP2008525944A - Generator switch with improved switching capacity - Google Patents

Generator switch with improved switching capacity Download PDF

Info

Publication number
JP2008525944A
JP2008525944A JP2007547131A JP2007547131A JP2008525944A JP 2008525944 A JP2008525944 A JP 2008525944A JP 2007547131 A JP2007547131 A JP 2007547131A JP 2007547131 A JP2007547131 A JP 2007547131A JP 2008525944 A JP2008525944 A JP 2008525944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching
gas
baffle wall
chamber enclosure
switching device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007547131A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4494476B2 (en
Inventor
ショエンエマン、トマス
キーファー、ヨヘン
フーグエノト、パトリック
クラエスセンス、マックス
グロープ、シュテファン
イェ、シャンヤン
Original Assignee
アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34959547&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2008525944(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー filed Critical アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー
Publication of JP2008525944A publication Critical patent/JP2008525944A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4494476B2 publication Critical patent/JP4494476B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/72—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid having stationary parts for directing the flow of arc-extinguishing fluid, e.g. arc-extinguishing chamber
    • H01H33/74—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid having stationary parts for directing the flow of arc-extinguishing fluid, e.g. arc-extinguishing chamber wherein the break is in gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/52—Cooling of switch parts
    • H01H2009/526—Cooling of switch parts of the high voltage switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H2033/888—Deflection of hot gasses and arcing products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

The disclosure relates to an electrical switching device, e.g., a generator circuit breaker, and to a method for improved switching-gas cooling. Gas jets are formed by a nozzle body in the exhaust area, are directed against a baffle wall and are swirled. The baffle wall is a component of the switching chamber enclosure and has a high thermal capacity and/or thermal conductivity, so that the switching gas vortices produce a highly efficient switching gas cooling on the baffle wall by turbulent convection. Exemplary embodiments relate inter alia to the design of the baffle wall and of the nozzle body. Advantages include: protection of the switching chamber enclosure against hot gases, improved switching gas cooling, and increased breaking capacity.

Description

本発明は、高電圧技術の分野に係り、特に、電力分配システムにおけるヘビー・デューティ・サーキット・ブレーカ技術に係る。本発明は、独立特許クレイムの前提書き部分による方法及びジェネレータ・スイッチに基づいている。   The present invention relates to the field of high voltage technology, and more particularly to heavy duty circuit breaker technology in power distribution systems. The invention is based on the method and generator switch according to the premise part of the independent patent claim.

本発明は、欧州特許出願 EP 1 403 891 A1 号明細書による先行技術に基づいている。この文献は、サーキット・ブレーカを開示しており、このサーキット・ブレーカでは、アーク発生領域からの排出ガスが、中空コンタクトの中を通って、同軸状に配置された排出ボリュームの中に入り、そこから、更に外側に配置されたクエンチング・チャンバ・ボリューム中に入る。断路定格を増大するために、少なくとも一つの中間ボリュームが、そして場合によれば追加のボリュームが、中空コンタクトと排出ボリュームの間に、同軸状に配置され、ガスが通過することが可能な孔または開口を有する中間ウォールにより互いに分割されている。排出ガスは、インナー・ボリュームからアウター・ボリュームへ径方向に流れ出るスイッチング・ガスにより旋回され、そして、大量の熱エネルギーが、ボリュームの中間ウォールに放出されることが可能である。   The invention is based on the prior art according to European patent application EP 1 403 891 A1. This document discloses a circuit breaker in which the exhaust gas from the arcing region passes through a hollow contact and into a coaxially arranged discharge volume. To the quenching chamber volume located further outward. In order to increase the disconnect rating, at least one intermediate volume, and possibly an additional volume, are arranged coaxially between the hollow contact and the discharge volume to allow the passage of gas or They are separated from each other by an intermediate wall having an opening. The exhaust gas is swirled by switching gas that flows radially from the inner volume to the outer volume, and a large amount of thermal energy can be released to the middle wall of the volume.

中空コンタクト・ボリューム、中間ボリューム、そしてもし適切な場合には、追加のボリュームの間のアパーチャ開口は、周囲で互いに対してオフセットされて配置されている。追加のボリュームと排出ボリュームの間のアパーチャ開口は、周囲でおよび／または軸方向に互いに対してオフセットされて配置されている。このことは、蛇行した並びにらせん状の排出ガス経路が予め定められると言う結果をもたらし、排出ガスが排出領域の中に留まっている時間が増大され、排出ガスから放出される熱が改善されることになる。   The hollow contact volume, the intermediate volume, and if appropriate, the aperture openings between the additional volumes are arranged offset relative to each other around. Aperture openings between the additional volume and the discharge volume are arranged circumferentially and / or axially offset with respect to each other. This results in a meandering and helical exhaust gas path being predetermined, increasing the time that the exhaust gas remains in the exhaust region and improving the heat released from the exhaust gas. It will be.

更に、複数の径方向に方向付けられたガス・ジェットを作り出すために、パーフォレイト金属シートの形状のパネルにより、複数の孔が、閉鎖されることが可能であり、そのガス・ジェットは、反対側のウォールに当たり、その衝突ポイントで旋回され、それによって、高温ガスを強く冷却する。冷却を改善する中間ボリュームが、駆動コンタクト側の排出領域に配置される。第二の中間ボリュームが、固定コンタクト側に設けられても良い。全体として、少なくとも一つの更なる中間ボリュームもまた、効率良い排出ガスの冷却を実現するために、サーキット・ブレーカの中に必要になる、即ち、中空コンタクト・ボリューム、排出ボリューム及びスイッチング・チャンバ・ボリュームに加えて、必要になる。   Furthermore, a perforated metal sheet shaped panel allows multiple holes to be closed to create multiple radially directed gas jets, the gas jets on the opposite side Hits the wall and swivels at its collision point, thereby strongly cooling the hot gas. An intermediate volume for improving cooling is arranged in the discharge area on the drive contact side. A second intermediate volume may be provided on the fixed contact side. Overall, at least one additional intermediate volume is also required in the circuit breaker to achieve efficient exhaust gas cooling, ie, hollow contact volume, exhaust volume and switching chamber volume In addition to that.

独国実用新案第 DE 1 889 068 U 号明細書に、改善された排出ガスの冷却を備えたスイッチ断路器が開示されている。その冷却装置は、ガス出口チャネルの中に同軸状に配置された複数のチューブを有し、そのそれぞれは、径方向に反対側の出口開口を有していて、それによって、スイッチング・ガスが、層流の形状で流れ出る際に、多数の偏向を備えた迷路状の経路の中を通ることになり、また、冷却チューブの広い表面領域をカバーしなければならない。この配置は、それ故に、出口流れの経路をかなり引き伸ばし、排出の中の冷却表面の面積を拡大する。出口開口は、スイッチング・ガス背圧を低く維持するために、広く選択される。冷却チューブの間の流れのチャネルは、スイッチング・ガスのための広い冷却表面の面積を提供するために、狭く選択される。全体として、流れは、層流領域の中に維持され、スイッチング・ガスは、冷却チューブへの層流対流による熱移送により冷却される。   German utility model DE 1 889 068 U discloses a switch disconnector with improved exhaust gas cooling. The cooling device has a plurality of tubes coaxially arranged in the gas outlet channel, each of which has a radially opposite outlet opening, whereby the switching gas is As it flows out in a laminar flow, it will go through a labyrinth path with multiple deflections and must cover a large surface area of the cooling tube. This arrangement therefore significantly extends the exit flow path and increases the area of the cooling surface in the discharge. The outlet opening is widely selected to keep the switching gas back pressure low. The flow channel between the cooling tubes is narrowly selected to provide a large cooling surface area for the switching gas. Overall, flow is maintained in the laminar flow region and the switching gas is cooled by heat transfer by laminar convection to the cooling tube.

欧州特許第 EP 0 720 774 B1 号明細書には、スイッチング・ガスのためのヒートシンクとして、中空の円筒状の金属ワイヤ・メッシュまたは金属ボディを有する高電圧サーキット・ブレーカが開示されている。それに加えて、絶縁ボディが設けられ、更に内側に配置され、クエンチング・ガスが通過することを許さず、金属ボディをクエンチング・ガスから遮蔽し、クエンチング・ガスを材料の気化により前もって冷却し、かくして、金属ワイヤ・メッシュの加熱を抑制する。それが、金属ワイヤ・メッシュを通って流れるときに、クエンチング・ガスが、このメッシュの金属表面との間の相互作用により、更に冷却される。多数のアパーチャ開口のおかげで、金属ワイヤ・メッシュの流れ抵抗が小さく、再び層流の流れに帰着する。   EP 0 720 774 B1 discloses a high voltage circuit breaker having a hollow cylindrical metal wire mesh or metal body as a heat sink for switching gas. In addition, an insulating body is provided and placed further inside, does not allow quenching gas to pass through, shields the metal body from quenching gas, and cools the quenching gas in advance by material vaporization Thus, heating of the metal wire mesh is suppressed. As it flows through the metal wire mesh, the quenching gas is further cooled by interaction with the metal surface of the mesh. Thanks to the large number of aperture openings, the flow resistance of the metal wire mesh is small, again resulting in laminar flow.

独国特許第 DE 102 21 580 B3 号明細書には、遮断器ユニットを有する高電圧サーキット・ブレーカが開示されている。その中において、排出ガスは、１８０°で二回偏向される。ガスの冷却を改善するために、同軸状に配置された中空の円筒状のパーフォレイト金属シート（その中を流れが径方向に通過する）が、固定コンタクト側に設けられている。このパーフォレイト金属シートは、再び、ヒートシンクとして使用され、このヒートシンクは、クエンチング・ガスに対する流れ抵抗を増大することなく、且つ層流のクエンチング・ガスの流れを妨げることなく、クエンチング・ガスから熱を取り出す。
欧州特許出願 EP 1 403 891 A1 号明細書 独国実用新案第 DE 1 889 068 U 号明細書 欧州特許第 EP 0 720 774 B1 号明細書 独国特許第 DE 102 21 580 B3 号明細書 German Patent DE 102 21 580 B3 discloses a high-voltage circuit breaker with a circuit breaker unit. In it, the exhaust gas is deflected twice at 180 °. In order to improve the cooling of the gas, a hollow cylindrical perforate metal sheet (flow passes through in the radial direction) arranged coaxially is provided on the stationary contact side. This perforated metal sheet is again used as a heat sink, which does not increase the flow resistance to the quenching gas, and does not interfere with the laminar quenching gas flow. Remove heat.
European patent application EP 1 403 891 A1 German utility model DE 1 889 068 U specification European Patent No. EP 0 720 774 B1 German patent DE 102 21 580 B3

本発明の目的は、それ故に、改善されたスイッチング定格を備えた電気的スイッチング・デバイスを規定することにある。本発明によれば、この目的は、独立クレイムの特徴により実現される。   The object of the present invention is therefore to define an electrical switching device with an improved switching rating. According to the invention, this object is realized by the features of independent claims.

本発明は、電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイスにおける、特にジェネレータ・スイッチにおける、スイッチング・ガスの冷却のための方法を有している：
前記スイッチング・デバイスは、スイッチング・チャンバ・エンクロージャにより取り囲まれたスイッチング・チャンバを有している；
更に、前記スイッチング・ガスは、スイッチング・プロセスの間に、アーク・クエンチング・ゾーンから噴出領域へ流れ、複数の出口開口を有するボディの中を通過するプロセスの中で、複数の方向付けられたガス・ジェットに分割される；
更に、これらのガス・ジェットは、複数の渦に旋回され、そして、熱エネルギーが、バッフル・ウォールの領域の中での対流により、これらの渦から引き出される；
ここで、更に、前記バッフル・ウォールは、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャの少なくとも一つの部分により形成され、または、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャの部分に取り付けられている。 The invention comprises a method for cooling of switching gas in an electrical switching device for a power supply system, in particular in a generator switch:
The switching device has a switching chamber surrounded by a switching chamber enclosure;
Further, the switching gas is directed in a process that flows from the arc quenching zone to the ejection region during the switching process and passes through a body having a plurality of outlet openings. Divided into gas jets;
In addition, these gas jets are swirled into a plurality of vortices, and thermal energy is drawn from these vortices by convection in the region of the baffle wall;
Here, further, the baffle wall is formed by at least one part of the switching chamber enclosure or attached to a part of the switching chamber enclosure.

その中を流れが通過する前記ボディは、それ故に、前記スイッチング・ガスに十分に大きい背圧を形成し、それによって、狭いガス・ジェットが、前記ボディの前記出口開口から作り出されることが可能になる。その中を流れが通過する前記ボディは、ジェットの形成のために主として使用され、それ自体は、前記スイッチング・ガスに対する冷却効果を有していることを必要としない。   The body through which the flow passes therefore creates a sufficiently large back pressure on the switching gas, so that a narrow gas jet can be created from the outlet opening of the body Become. The body through which the flow passes is mainly used for the formation of a jet, and as such does not need to have a cooling effect on the switching gas.

改善された排出ガスの冷却が、乱流熱移送による、前記渦から前記バッフル・ウォールへの熱エネルギーの放出により、そして前記バッフル・ウォールからの非常に効率良い熱の放散を可能にすることによって、実現され、ここで、前記バッフル・ウォールは、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャのコンポーネントとして、または前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャに取り付けられた部分として、設けられる。熱エネルギーが、前記バッフル・ウォールの中に貯えられることが可能であり、または、前記バッフル・ウォールに対して熱的に接続されたヒートシンクへ送られることが可能である。   Improved exhaust gas cooling by turbulent heat transfer, by releasing thermal energy from the vortex to the baffle wall and by allowing very efficient heat dissipation from the baffle wall Wherein the baffle wall is provided as a component of the switching chamber enclosure or as a part attached to the switching chamber enclosure. Thermal energy can be stored in the baffle wall or can be sent to a heat sink that is thermally connected to the baffle wall.

請求項２の（ａ）でクレイムされている実施形態の例は、前記スイッチング・ガスと前記バッフル・ウォールの間で、電気的なフラッシュオーバーについて心配する必要が無いと言う優位性を有している。その理由は、前記スイッチング・ガスがその中を流れる前記アウター・ボリュームの中に、電位勾配が無いか、または大きな電位勾配が無いからである。まだ絶縁的にセットされていない、大きくイオン化されたスイッチング・ガスであっても、生きている電位にある前記バッフル・ウォールで冷却されることが可能である。   The exemplary embodiment claimed in claim 2 (a) has the advantage that there is no need to worry about electrical flashover between the switching gas and the baffle wall. Yes. The reason is that there is no potential gradient or a large potential gradient in the outer volume through which the switching gas flows. Even highly ionized switching gas that has not yet been set insulatively can be cooled by the baffle wall at a live potential.

請求項２の（ｂ）でクレイムされている実施形態の例は、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャが、その全体としてまたは少なくともスイッチ・コンタクト側で、前記バッフル・ウォールにより吸収される熱エネルギーの大きなボリュームのヒートシンクとして使用される、と言う優位性を有している。   An example of the embodiment claimed in (b) of claim 2 is that the switching chamber enclosure has a large volume of thermal energy absorbed by the baffle wall as a whole or at least on the switch contact side. It has the advantage of being used as a heat sink.

更なる実施形態の例において、前記バッフル・ウォールに到達する前に、前記ガス・ジェットの互いの間での相互作用により、渦の形成がアシストされる。特に、一つの狙いは、前記ボディがの中で形成された前記ガス・ジェットが、前記バッフル・ウォールに到達する前に、それらの軌道が互いに交差するものであることである。これが意味するところは、これらの渦が、前記バッフル・ウォールでの別個のガス・ジェットの衝突により形成されるのみではなく、前記ガス・ジェットの間の相互作用によって、前記バッフル・ウォールまでの途中でも実際に引き起こされることである。   In a further embodiment example, vortex formation is assisted by the interaction of the gas jets between each other before reaching the baffle wall. In particular, one aim is that the gas jets formed in the body cross their tracks before reaching the baffle wall. This means that these vortices are not only formed by the collision of separate gas jets on the baffle wall, but also on the way to the baffle wall due to the interaction between the gas jets. But it is actually caused.

極端な場合において相互作用による渦形成が非常に強いために、それぞれのガス・ジェット実際の衝突ポイントが前記バッフル・ウォール上にもはや存在せずに、渦が直接到達する場合もある。その渦は、少なくとも二つのガス・ジェットから形成され、前記バッフル・ウォールでの乱流対流により冷却される。   In extreme cases, the vortex formation due to the interaction is so strong that the actual collision point of each gas jet no longer exists on the baffle wall and the vortex may reach directly. The vortex is formed from at least two gas jets and is cooled by turbulent convection at the baffle wall.

本発明はまた、電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイス、特にジェネレータ・スイッチに係る：
この電気的スイッチング・デバイスは、スイッチング・チャンバ・エンクロージャにより取り囲まれ、中心軸並びに第一のコンタクト及び第二のコンタクトを有するスイッチング・チャンバを有し；
スイッチング・ガスがその中を流れる出口開口を備えたボディが、前記第一のまたは第二のコンタクトの噴出領域の中に設けられ；
この噴出領域は、前記ボディにより、インナー・ボリュームとアウター・ボリュームに分割され；
前記スイッチング・ガスの冷却のためのバッフル・ウォールが、前記アウター・ボリュームの中に設けられる；
更に、前記ボディの前記出口開口が、複数の方向付けられたガス・ジェットを作り出すために使用され；
これらのガス・ジェットは、前記バッフル・ウォールに方向付けられ；
複数の渦が、形成され；そして、
それらの渦が、前記スイッチング・ガスから前記バッフル・ウォールへの対流熱移送をもたらす；
ここで、前記バッフル・ウォールは、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャの少なくとも一つの部分により形成され、または前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャの部分に取り付けられる。 The invention also relates to an electrical switching device for a power supply system, in particular a generator switch:
The electrical switching device is surrounded by a switching chamber enclosure and has a switching chamber having a central axis and a first contact and a second contact;
A body with an outlet opening through which switching gas flows is provided in the ejection region of the first or second contact;
This ejection area is divided by the body into an inner volume and an outer volume;
A baffle wall for cooling the switching gas is provided in the outer volume;
Further, the outlet opening of the body is used to create a plurality of directed gas jets;
These gas jets are directed to the baffle wall;
Multiple vortices are formed; and
Those vortices provide convective heat transfer from the switching gas to the baffle wall;
Here, the baffle wall is formed by at least one part of the switching chamber enclosure or attached to a part of the switching chamber enclosure.

前記ボディまたはマルチ・ノズル・ボディは、それ故に、前記スイッチング・ガスを、前記スイッチング・デバイスの少なくとも一つの排出領域の中で、複数の方向付けられたガス・ジェットに分割するために使用され、そして、前記バッフル・ウォールは、前記スイッチング・ガスから、正確にはスイッチング・ガスの渦から、乱流、対流熱移送により熱エネルギーを取り出すために、ジェットの回転運動および／または旋回されたジェットが流れるために使用される。前記バッフル・ウォールは、それ自体がヒートシンクであっても良く、または、ヒートシンクに熱的に接続されても良い。   The body or multi-nozzle body is therefore used to divide the switching gas into a plurality of directed gas jets in at least one discharge region of the switching device; Then, the baffle wall has a rotational movement of the jet and / or a swirled jet to extract heat energy from the switching gas, more precisely from the vortex of the switching gas, by turbulent or convective heat transfer. Used for flowing. The baffle wall may itself be a heat sink or may be thermally connected to the heat sink.

特に、前記バッフル・ウォールは、前記スイッチング・チャンバ・ウォールに近いその位置のために、非常に広い領域を有するようにデザインされても良く、または、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャのコンポーネントとしてデザインされても良く、そして、ガス・ジェットより引き起こされる多数のスイッチング・ガスの渦の乱流冷却のために使用されることが可能である。本発明に基づきデザインされたスイッチング・デバイスは、改善されたスイッチング・ガスの冷却のために、優れた断路定格を有していることが見出された。   In particular, the baffle wall may be designed to have a very large area because of its location close to the switching chamber wall, or designed as a component of the switching chamber enclosure. It can also be used for turbulent cooling of a large number of switching gas vortices caused by a gas jet. Switching devices designed in accordance with the present invention have been found to have excellent disconnect ratings for improved switching gas cooling.

請求項６でクレイムされている実施形態の例は、再び、以下の優位性を有している：全ての非常に大きくイオン化された、高温のスイッチング・ガスが、前記バッフル・ウォールにより冷却されることが可能である。バッフル・ウォールの、ヒートシンク及び電流経路としてのダブルの機能は、スイッチング・デバイスが、特にシンプル且つコンパクトにデザインされることを可能にする。   The example embodiment claimed in claim 6 again has the following advantages: All very large ionized, hot switching gases are cooled by the baffle wall. It is possible. The double function of the baffle wall as a heat sink and current path allows the switching device to be designed in a particularly simple and compact manner.

請求項７でクレイムされている実施形態の例は、マルチ・ノズル・ボディとしてのボディの機能、及び熱の放散としての前記バッフル・ウォールが、分離していると言う優位性を有している。前記ボディは、かくして、排出領域内でのその配置、及び形状及びそのノズルの配置に関して、最適化されることが可能であり、他方、前記バッフル・ウォールは、これに対して独立に、前記アウター・ボリューム内でのその配置、その熱的な特性、及び前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャへのその熱的な接続に関して、最適化されることが可能である。前記バッフル・ウォールのまたは前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ部分の大きい熱的マスおよび／または高い熱伝導率のおかげで、前記ガス・ジェットが衝突するポイントでのローカルな加熱が、速やかに、バッフル・ウォールの全体に渡って分配され、そして必要な場合には、前記バッフル・ウォールから放散される。   The example embodiment claimed in claim 7 has the advantage that the function of the body as a multi-nozzle body and the baffle walls as heat dissipation are separated. . The body can thus be optimized with regard to its placement in the discharge area and its shape and its nozzle placement, while the baffle wall is independent of the outer It can be optimized with regard to its placement in the volume, its thermal properties, and its thermal connection to the switching chamber enclosure. Thanks to the large thermal mass and / or high thermal conductivity of the baffle wall or of the switching chamber enclosure part, the local heating at the point where the gas jet impinges quickly becomes the baffle wall. Distributed over the entire area and, if necessary, dissipated from the baffle wall.

請求項７でクレイムされている実施形態の例は、以下の優位性を有している：本発明に基づく乱流対流冷却が機能し始める電力範囲が、より正確に規定され、そして、特にノズルの最適な配置により、特に、分離、形状および／または配列により、拡大される。特に、ボディのノズルのジェット特性は、位置、そして恐らくは前記バッフル・ウォールの形状の関数としてデザインされることが可能であり、それによって、強い渦形成、及び前記バッフル・ウォールの近傍への及び前記バッフル・ウォールの広い領域に沿っての渦の良好な誘導が実現されることになる。   The example embodiment claimed in claim 7 has the following advantages: the power range in which the turbulent convection cooling according to the invention begins to function more precisely and in particular the nozzle Is magnified by an optimal arrangement of, in particular, by separation, shape and / or arrangement. In particular, the jet properties of the body nozzles can be designed as a function of position and possibly the shape of the baffle wall, so that strong vortex formation and to the vicinity of the baffle wall and the said A good induction of vortices along a large area of the baffle wall will be realized.

請求項８でクレイムされている実施形態の例は、交差するガス・ジェットが、渦形成プロセスを強化すると言う優位性を有している。更に、渦形成が、早めに、即ちより低い電力範囲で、実現されることが可能である。   The example embodiment claimed in claim 8 has the advantage that intersecting gas jets enhance the vortex formation process. Furthermore, vortex formation can be realized earlier, ie in a lower power range.

請求項４及び１０から１２でクレイムされている実施形態の例は、スイッチング・デバイスの中でのスイッチング・ガスの冷却効率を改善するためのそれ故にスイッチング定格を増大させるための、更なる手段に関係している。   The example embodiments claimed in claims 4 and 10 to 12 are a further means for improving the cooling efficiency of the switching gas in the switching device and hence for increasing the switching rating. Involved.

本発明の更なる実施形態、優位性及び適用は、従属クレイムから、それらのクレイムの組み合わせから、並びに、以下の説明及び図面からもたらされる。
これらの図の中で、同一の部分には、同一の参照符号が付与されている。 Further embodiments, advantages and applications of the invention result from the subordinate claims, from combinations of those claims, and from the following description and drawings.
In these drawings, the same reference numerals are given to the same parts.

図１は、スイッチ軸１ａ及びスイッチング・チャンバ２または遮断器ユニット２を備えたジェネレータ・スイッチ１を示している。このスイッチング・チャンバは、クエンチング・チャンバ９及び排出ボリューム７，８を有している。このスイッチング・チャンバ２は、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３により取り囲まれている。スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３は、クエンチング・チャンバ・エンクロージャまたはクエンチング・チャンバ・アイソレータ３ｃ、及び第一の排出エンクロージャ３ａ、及び第二の排出エンクロージャ３ｂから構成されている。第一のコンタクトまたはスイッチング・ピン４、及びコンタクト・チューリップ５の形状の第二のコンタクトが、電力電流経路のために、及びアーク遮断のために、設けられ、スイッチ１を開いた際に、それらの間に、アーク６ａが飛ぶ。   FIG. 1 shows a generator switch 1 with a switch shaft 1 a and a switching chamber 2 or a circuit breaker unit 2. This switching chamber has a quenching chamber 9 and discharge volumes 7, 8. The switching chamber 2 is surrounded by a switching chamber enclosure 3. The switching chamber enclosure 3 includes a quenching chamber enclosure or quenching chamber isolator 3c, a first discharge enclosure 3a, and a second discharge enclosure 3b. A first contact or switching pin 4 and a second contact in the form of a contact tulip 5 are provided for the power current path and for arc interruption, and when the switch 1 is opened, they are In the meantime, the arc 6a flies.

スイッチング・デバイス１の基本的なオペレイションについては、欧州特許第 EP 0 982 748 B1 号明細書の中に開示されており、その開示内容の全てが、ここでリファレンスによりこの明細書の中に包含される。特に、スイッチング・デバイス１の機能が、そこに記載されている。参照符号は、下記のコンポーネントを指している：定格電流経路１５、第一の固定定格電流コンタクト１６、第二の固定定格電流コンタクト１７、可動定格電流コンタクト１８、第一のバリア・ウォール１９、エロージョン・スイッチング・アレンジメント２０、絶縁体ノズル２１、スライディング・ガイド２２、第二のバリア・ウォール２３、加熱ボリューム２４、噴出スロット２５、ウォール２６、噴出シリンダ２７、噴出ピストン２８、噴出チャネル２９、逆止弁３０。上記のコンポーネントの機能及び相互作用は、上記の欧州特許第 EP 0 982 748 B1 号明細書の中に、より詳細に説明されている。   The basic operation of the switching device 1 is disclosed in EP 0 982 748 B1, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety. Is done. In particular, the function of the switching device 1 is described therein. Reference numerals refer to the following components: rated current path 15, first fixed rated current contact 16, second fixed rated current contact 17, movable rated current contact 18, first barrier wall 19, erosion. Switching arrangement 20, insulator nozzle 21, sliding guide 22, second barrier wall 23, heating volume 24, ejection slot 25, wall 26, ejection cylinder 27, ejection piston 28, ejection channel 29, check valve 30. The function and interaction of the above components is described in more detail in the above-mentioned European patent EP 0 982 748 B1.

アーク・スイッチング・コンタクト・ピン４が開く間、アーク・クエンチング・ゾーン６には、加熱ボリューム２４からのクエンチング・ガスまたはスイッチング・ガスが噴射される。そのスイッチング・ガスは、次いで、第一及び第二の排出領域７，８の中にが流れ込み、そこで冷却される。本発明によれば、スイッチング・ガスがその中を流れるための出口開口１１を備えたボディ１０が、今や、例えば、第一の排出領域７の中に配置される。その中をガスが流れるボディ１０は、排出領域７を、インナー・ボリューム７ａとアウター・ボリューム７ｂに分割する。   While the arc switching contact pin 4 is open, quenching gas or switching gas from the heating volume 24 is injected into the arc quenching zone 6. The switching gas then flows into the first and second discharge areas 7, 8 where it is cooled. According to the invention, a body 10 with an outlet opening 11 through which switching gas flows is now arranged, for example, in the first discharge region 7. The body 10 through which the gas flows divides the discharge region 7 into an inner volume 7a and an outer volume 7b.

スイッチング・ガスを冷却するために、バッフル・ウォール１４，１４０が、アウター・ボリューム７ｂの中に設けられる。このバッフル・ウォール１４，１４０は、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３の少なくとも一つの部分１４により形成され、または、プレート１４０としてスイッチング・チャンバ・エンクロージャ３の部分取り付けられる。このプレートは、多かれ少なかれ、別個に形成されていても良い。この配置の中で、非常に効率の良い乱流スイッチング・ガスの冷却が実現される。更なる優位性は、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３が、非常に高温のスイッチング・ガスにより直接的に汚染されることが無く、ノズル・ボディ１０により幾らか保護されることである。   In order to cool the switching gas, baffle walls 14, 140 are provided in the outer volume 7b. The baffle walls 14, 140 are formed by at least one portion 14 of the switching chamber enclosure 3, or are attached as a portion of the switching chamber enclosure 3 as a plate 140. This plate may be more or less formed separately. In this arrangement, very efficient turbulent switching gas cooling is achieved. A further advantage is that the switching chamber enclosure 3 is not directly contaminated by very hot switching gas and is somewhat protected by the nozzle body 10.

その中をガスが流れるボディ１０またはノズル・ボディ１０の、バッフル・ウォール１４，１４０との相互作用が、以下のテクストにおいて、図１を参照しながら、より詳細に説明される。高温のスイッチング・ガスの流れ１００は、アーク・クエンチング・ゾーン６から、第一の排出領域７の中に流れ、流れ偏向要素７ｃにより周方向に偏向され、ボディ１０のインナー・ウォール（このインナー・ウォールは、この場合、スリーブの形状で描かれている）に沿って逆方向に流れ、かくして、再循環流れ１０１を形成し、それにより、インナー・ボリューム７ａの中に背圧が形成される。   The interaction of the body 10 or nozzle body 10 through which the gas flows or the baffle walls 14, 140 will be described in more detail in the following text with reference to FIG. A hot switching gas flow 100 flows from the arc quenching zone 6 into the first discharge region 7 and is deflected circumferentially by the flow deflection element 7c to the inner wall of the body 10 (this inner wall). The wall flows in the opposite direction (in this case depicted in the form of a sleeve), thus forming a recirculation flow 101, thereby creating a back pressure in the inner volume 7a. .

スイッチング・ガスは、ガス・ジェット１２の形状で外側に流れ、ボディ１０の出口開口１１を通って、アウター・ボリューム７ｂの中に入り、それらのガス・ジェット１２は、バッフル・ウォール１４，１４０で方向付けられ、渦１３を形成する。このことは、典型的には、ガス・ジェット１２のバッフル・ウォール１４，１４０への衝突の結果であり、それによって、一つの渦１３が、各ガス・ジェット１２または衝突位置に対して形成されることになる。   The switching gas flows outward in the form of a gas jet 12 and enters the outer volume 7 b through the outlet opening 11 of the body 10, and these gas jets 12 are baffled walls 14, 140. Directed to form a vortex 13. This is typically the result of the impact of the gas jet 12 on the baffle walls 14, 140, whereby a single vortex 13 is formed for each gas jet 12 or impact location. Will be.

図３は、如何にして、渦１３が、強いスイッチング・ガスの冷却を、バッフル・ウォール１４，１４０への乱流対流熱移送により、作り出すかについての、より詳細に示している。ガス・ジェット１２が、開口１１からスイッチング・ガスが流れ出る際に、形成される。出口開口１１から出た後、ガス・ジェット１２は、境界層１２ａ，１２ｂを形成し、小さい渦１３が、分離領域１２ａの中で作り出され、その強さ及びサイズは、ノズル・ボディ１０からの距離の増大に従って増大し、そしてそれらは、バッフル・ウォール１４，１４０に近づいた際に、実質的に軸方向に偏向される。   FIG. 3 shows in more detail how the vortex 13 creates strong switching gas cooling by turbulent convective heat transfer to the baffle walls 14, 140. A gas jet 12 is formed as the switching gas flows out of the opening 11. After exiting the outlet opening 11, the gas jet 12 forms boundary layers 12 a, 12 b, and a small vortex 13 is created in the separation region 12 a, whose strength and size is from the nozzle body 10. They increase with increasing distance, and they are deflected substantially axially as they approach the baffle walls 14,140.

渦領域、渦ゾーンまたは渦境界層１３０が、バッフル・ウォール１４，１４０の近傍に、即ちバッフル・ウォール領域１４ａに、形成される、その領域、ゾーンまたは層の中で、渦１３がバッフル・ウォール１４，１４０に沿って流れ、そこにその熱エネルギーの一部を渡し、バッフル・ウォール１４，１４０から流れ出て、渦１３の出口領域１３１に入り、再循環され、そして、更なるスイッチング・ガスが、伴流領域１３２の中に吸い込まれ、冷却のためにバッフル・ウォール１４，１４０に供給される。   A vortex region, vortex zone or vortex boundary layer 130 is formed in the vicinity of the baffle walls 14, 140, i.e., in the baffle wall region 14a, in which vortex 13 is the baffle wall. 14, 140, passing some of its thermal energy there, out of the baffle walls 14, 140, into the exit region 131 of the vortex 13, recirculated, and additional switching gas , Sucked into the wake region 132 and fed to the baffle walls 14, 140 for cooling.

スイッチング・ガスは、それ故に、バッフル・ウォールの領域１４，１４０内での、繰り返される強いガス交換により強く冷却される。このことは、効率良いヒートシンクとして機能するバッフル・ウォール１４，１４０それ自体に依存している。   The switching gas is therefore strongly cooled by repeated strong gas exchanges in the baffle wall regions 14,140. This relies on the baffle walls 14, 140 themselves acting as efficient heat sinks.

本発明によれば、このことは、バッフル・ウォール１４，１４０がスイッチング・チャンバ・エンクロージャ３の部分により形成されることより、または、バッフル・ウォール１４，１４０が、プレート１４０として、または一般的にスイッチング・チャンバ・エンクロージャ３へのヒートシンク１４０として、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３の部分に取り付られることにより実現される。この目的のために、バッフル・ウォール１４，１４０は、乱流スイッチング・ガスの冷却のために高い熱容量を有していても良い。それに代わってまたはそれに加えて、バッフル・ウォール１４，１４０は、乱流スイッチング・ガスの冷却のために高い熱伝導率を有していても良く、そして、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３に熱伝導性良好な状態で接続されても良い。   According to the present invention, this is because the baffle walls 14, 140 are formed by portions of the switching chamber enclosure 3, or the baffle walls 14, 140 are as plates 140 or generally This is realized by being attached to a part of the switching chamber enclosure 3 as a heat sink 140 to the switching chamber enclosure 3. For this purpose, the baffle walls 14, 140 may have a high heat capacity for cooling the turbulent switching gas. Alternatively or additionally, the baffle walls 14, 140 may have a high thermal conductivity for cooling the turbulent switching gas and are thermally conductive to the switching chamber enclosure 3. You may connect in a favorable state.

バッフル・ウォール１４，１４０は、電気的なフラッシュオーバーの危険を減少させるためまたは取り除くために、好ましくは、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３と同じ電位にある。結果として、スイッチング・ガスは、この段階で、バッフル・ウォール１４，１４０との間の相互作用により、予め冷却される必要が無い。実際、そのスイッチング・ガスは、また、高温の且つ特にイオン化された状態であっても良い。特にコンパクトな配置が、バッフル・ウォール１４，１４０をスイッチング・デバイス１の電流経路１５の一部とすることにより、実現される。図１において、電流経路１５は、定格電流経路であるが、しかしまた、原則として、電力電流経路１５であっても良い。   The baffle walls 14, 140 are preferably at the same potential as the switching chamber enclosure 3 to reduce or eliminate the risk of electrical flashover. As a result, the switching gas does not need to be pre-cooled at this stage due to interaction with the baffle walls 14,140. In fact, the switching gas may also be in a hot and particularly ionized state. A particularly compact arrangement is realized by making the baffle walls 14, 140 part of the current path 15 of the switching device 1. In FIG. 1, the current path 15 is a rated current path, but may in principle also be a power current path 15.

ノズル・ボディ１０は、低い熱容量および／または低い熱伝導率を有していても良い。ノズル・ボディ１０は、それ故に、熱の放散に寄与する必要は無い。しかしながら、追加的な冷却効果、及びノズル・ボディ１０内の一様な熱分布は、好ましい。ボディ１０の出口開口１１は、ノズル１１０，１１１，１１２として機能すべきであり、それらのノズルは、それらの配置、形状および／または配列により、ガス・ジェット１２のための所望のジェット特性および／または配列を予め定めることになる。特に、ガス・ジェット１２は、ノズル１１０，１１１，１１２の中で、コリメイション（collimation：平行にすること）、拡大または収束されるべきであり、そして、このコリメイション、拡大または収束は、バッフル・ウォール１４，１４０からの距離Ｈに適合するものであって、それによって、渦が、バッフル・ウォール１４，１４０の近傍、またはバッフル・ウォール１４，１４０の領域１４ａの中に形成されることになる。   The nozzle body 10 may have a low heat capacity and / or a low thermal conductivity. The nozzle body 10 therefore need not contribute to heat dissipation. However, additional cooling effects and a uniform heat distribution within the nozzle body 10 are preferred. The outlet opening 11 of the body 10 should function as nozzles 110, 111, 112, which nozzles, depending on their arrangement, shape and / or arrangement, have desired jet characteristics and / or for the gas jet 12. Alternatively, the arrangement is predetermined. In particular, the gas jet 12 should be collimated, expanded or converged in the nozzles 110, 111, 112, and this collimation, expansion or convergence is baffled. Conform to a distance H from the walls 14, 140, whereby a vortex is formed in the vicinity of the baffle walls 14, 140 or in the region 14a of the baffle walls 14, 140 Become.

図２ａは、実施形態の例を示している。この実施形態において、ノズル１１０が、スイッチング・ガスの流れの方向（径方向に外側に方向付けられている）に漏斗状の形状に先細になる。図２ｂに示されているように、設けらたノズル１１１、１１２は、好ましくは、互いに対して方向付けられ、それによって、対応するガス・ジェット１２の軌道１２１，１２２が、バッフル・ウォール１４，１４０に到達する前に、互いに交差し、そして、バッフル・ウォール１４，１４０に到達する前に、渦を形成することになる。互いに対して方向付けられたノズル１１１、１１２は、特に、互いに隣接するノズル１１１、１１２あるいはノズル・グループであっても良い。パネルの開口は、円筒状であっても、またはジェットの方向に円錐状に拡大されても良く、それによってガス・ジェット１２が拡大されることになる。   FIG. 2a shows an example embodiment. In this embodiment, the nozzle 110 tapers in a funnel shape in the direction of switching gas flow (radially directed outward). As shown in FIG. 2 b, the provided nozzles 111, 112 are preferably oriented with respect to each other so that the trajectories 121, 122 of the corresponding gas jets 12 are baffled walls 14, Before reaching 140, they will cross each other and form a vortex before reaching the baffle walls 14, 140. The nozzles 111, 112 oriented relative to each other may in particular be adjacent nozzles 111, 112 or nozzle groups. The panel opening may be cylindrical or conically expanded in the direction of the jet, thereby expanding the gas jet 12.

出口開口１１の更なる変形が、欧州特許出願公開第 EP 1 403 891 A1 号明細書の中に記載されており、その開示内容の全てが、ここでリファレンスによりこの明細書の中に包含される。この文献は、特に、以下について開示している：軸方向におよび／または周囲で互いに対してオフセットされた出口開口；異なる直径を備え中心間で異なる距離を備えた出口開口；それらの形状、サイズ、配置（例えば、主として排出領域の上部におけるもの）及び数に対して最適化された出口開口。   Further variants of the outlet opening 11 are described in EP 1 403 891 A1, the entire disclosure of which is hereby incorporated herein by reference. . This document discloses in particular the following: exit openings offset relative to each other in the axial direction and / or around; exit openings with different diameters and different distances between centers; their shape, size , Outlet openings optimized for placement (eg, mainly at the top of the discharge area) and number.

高い冷却効率のための、パネルの開口と反対側のウォールの間の距離“Ｈ”と、それらの直径“Ｄ”との比に対する好ましい範囲として、 １．５＜Ｈ／Ｄ＜５ 特に、 Ｈ／Ｄ＝２ が開示されている。パネルの開口の中心の間の距離“Ｓ”と、それらの直径“Ｄ”との比に対しては Ｓ／Ｈ＝１．４ の比が好ましい。もし、この距離を下回ることが無ければ、このことは、衝突ポイントの周りで形成される渦が、互いに対してネガティブな影響を有することなく、ガスが効率良く冷却されることを確実にする。   For high cooling efficiency, the preferred range for the ratio of the distance “H” between the panel opening and the opposite wall to their diameter “D” is 1.5 <H / D <5, especially H / D = 2 is disclosed. For the ratio between the distance “S” between the centers of the panel openings and their diameter “D”, a ratio of S / H = 1.4 is preferred. If not less than this distance, this ensures that the vortices formed around the collision point are cooled efficiently without having a negative effect on each other.

ノズル・ボディ１０は、好ましくはスリーブ１０であり、特に、金属製のスリーブである。原則として、スリーブ１０は、いかなる所望の形状を有していても良く、例えば、中空の円筒状の（図１）に形成され、または、円錐台の形状で先細になり（図２ｃ）、または、円錐状に先細になって（図２ｄ）いても良い。   The nozzle body 10 is preferably a sleeve 10 and in particular a metal sleeve. In principle, the sleeve 10 may have any desired shape, for example formed in a hollow cylindrical shape (FIG. 1), or tapered in the shape of a truncated cone (FIG. 2c), or It may be tapered in a conical shape (FIG. 2d).

図１において、ロウアー・カバーが、クエンチング・チャンバ９と第一の排出領域７の間の第一のバリア・ウォール１９により設けられ、アッパー・カバーが、スイッチング・チャンバ・ウォールにより設けられる。スリーブ１０が、ボリュームＶの回りを取り囲んでいるが、出口開口１１に加えて、他の開口または不完全なスリーブ形状もまた、原則として、許容される、但しそれには、十分な背圧が形成されることが可能であり、それによりジェットの形成が可能であることが前提となる。   In FIG. 1, a lower cover is provided by a first barrier wall 19 between the quenching chamber 9 and the first discharge region 7, and an upper cover is provided by a switching chamber wall. Although the sleeve 10 surrounds around the volume V, in addition to the outlet opening 11, other openings or incomplete sleeve shapes are also permitted in principle, although sufficient back pressure is created. It is assumed that a jet can be formed.

出口開口１１は、好ましくは唯一の開口である。取り囲まれたボリュームＶの、出口開口１１の全面積Ａに対する比は、好ましくは、０．５ｍ＜Ｖ／Ａ＜１．５ｍ、好ましくは、１ｍ＜Ｖ／Ａ＜１．４ｍ、特に好ましくは１．２ｍ＜Ｖ／Ａ＜１．３ｍの範囲であるべきである。   The outlet opening 11 is preferably the only opening. The ratio of the enclosed volume V to the total area A of the outlet opening 11 is preferably 0.5 m <V / A <1.5 m, preferably 1 m <V / A <1.4 m, particularly preferably 1 It should be in the range of 2m <V / A <1.3m.

図２ｃは、出口開口１１の上で二つの径方向反対側の領域１１ａ，１１ｂの中により密度高く配置された実施形態の例を示す。   FIG. 2 c shows an example of an embodiment arranged more densely in the two radially opposite regions 11 a, 11 b above the outlet opening 11.

バッフル・ウォール１４，１４０の方向への流れは、このようなやり方で、アウター・ボリューム７ｂの中のスイッチング・ガスの中に、引き起こされることが可能である。ガイドされた流れは、典型的には、円形の経路、ヘリカル経路および／またはスパイラル経路１１ａｂ、または、一般的に、スイッチ軸１ａの周りの本質的に回転対称の経路１１ａｂ上を通る。経路の性質は、出口開口１１の配置により、流れガイド要素により、および／またはノズル・ボディ１１の形状及びバッフル・ウォール１４，１４０の形状により、選択されまたは影響されることが可能である。   Flow in the direction of the baffle walls 14, 140 can be induced in this way into the switching gas in the outer volume 7b. The guided flow typically passes on a circular path, a helical path and / or a spiral path 11ab, or generally on an essentially rotationally symmetric path 11ab around the switch axis 1a. The nature of the path can be selected or influenced by the arrangement of the outlet opening 11, by the flow guide element and / or by the shape of the nozzle body 11 and the shape of the baffle walls 14, 140.

例えば、もし、出口開口１１が軸方向に均一に配置されている場合、もし、バッフル・ウォール１４，１４０が中空の円筒である場合、そして、もし、ノズル・ボディ１０の形状が中空の円筒状である場合、主として円形の経路またはヘリカル経路が、形成されることが可能である、これに対して、もし、ノズル・ボディ１０が先細にされた形状を有している場合、主としてスパイラル条の経路１１ａｂが、形成されることが可能である。   For example, if the outlet openings 11 are uniformly arranged in the axial direction, if the baffle walls 14, 140 are hollow cylinders, and if the shape of the nozzle body 10 is a hollow cylinder A primarily circular path or a helical path can be formed, whereas if the nozzle body 10 has a tapered shape, it is primarily a spiral strip. A path 11ab can be formed.

理論的解析が、ノズル・ボディまたはスリーブ１０及びバッフル・ウォール１４，１４０の配置の効率“η”から実施された。この効率またはスリーブ１０の冷却効率“η”は、スリーブ１０の助けによりスイッチング・ガスから引き出される熱エネルギーの、高温のスイッチング・ガスのトータル熱エネルギーに対する比として規定される。それは、概略下記の式で示されることが可能である：
η（ｔ）＝（ｐ２ − ｐ２’）／ｐ２，
ここで、ｐ２は、第一の排出領域７内にスリーブ１０が無い場合の、スイッチ・コンタクトの分離の後の、スイッチング・ガスの圧力であり、ｐ２’は、第一の排出領域７内にスリーブ１０の存在する場合の、インナー・ボリューム要素とアウター・ボリューム７ａ，７ｂについて平均した、同様にスイッチ・コンタクトの分離の後の、スイッチング・ガスの圧力である。 A theoretical analysis was performed from the efficiency “η” of the arrangement of the nozzle body or sleeve 10 and the baffle walls 14, 140. This efficiency or the cooling efficiency “η” of the sleeve 10 is defined as the ratio of the thermal energy drawn from the switching gas with the aid of the sleeve 10 to the total thermal energy of the hot switching gas. It can be roughly represented by the following formula:
η (t) = (p2−p2 ′) / p2,
Where p2 is the pressure of the switching gas after switch contact separation in the absence of the sleeve 10 in the first discharge region 7, and p2 ′ is in the first discharge region 7. It is the pressure of the switching gas after separation of the switch contacts, averaged for the inner volume element and the outer volumes 7a, 7b, in the presence of the sleeve 10.

スリーブ１０が無い場合の圧力ｐ２は、実験により測定され、スリーブ１０がある場合の圧力ｐ２’は、アウター・ボリューム７ｂ内の第一の圧力を測定し、インナー・ボリューム７ａ内の第二の圧力をシミュレイションにより計算することにより、そして、第一及び第二の圧力を、対応するボリューム７ａ，７ｂで重み付けして平均することにより、決定された。   The pressure p2 in the absence of the sleeve 10 is measured by experiment, and the pressure p2 ′ in the presence of the sleeve 10 measures the first pressure in the outer volume 7b and the second pressure in the inner volume 7a. Is calculated by simulation and the first and second pressures are weighted with the corresponding volumes 7a, 7b and averaged.

図３は、排出ガス７に対する、金属スリーブ１０が無い場合の圧力プロファイル３１、及び金属スリーブ３２がある場合の圧力プロファイル３２を、時間の関数として示している。コンタクト分離３３後に、同じ勾配を有する圧力の上昇は、以前の通常値の約５０％に制限される。圧力は、今や、電流のゼロ交点３４が通過されると直ぐに、もう一度低下し、かくして、スイッチング・プロセスの全体に渡って、相当な圧力減少を、全体としてもたらす。   FIG. 3 shows the pressure profile 31 for the exhaust gas 7 without the metal sleeve 10 and the pressure profile 32 with the metal sleeve 32 as a function of time. After contact separation 33, the pressure increase with the same slope is limited to about 50% of the previous normal value. The pressure now drops once again as soon as the current zero crossing 34 is passed, thus resulting in a substantial pressure reduction throughout the switching process.

図４は、冷却効率η（ｔ）を示し、この冷却効率は、電流のゼロ交点３４の後に、４５％よりも大きく、そしてしばらくの間に最大値で６０％に到達する。   FIG. 4 shows the cooling efficiency η (t), which is greater than 45% after the current zero crossing 34 and reaches a maximum of 60% in a while.

更に、実験室での試験が、金属スリーブ１０及びスイッチング・エンクロージャのバッフル・ウォール１４を備えたサーキット・ブレーカ１を用いて、実施された。金属スリーブ１０のボリューム対領域の比は、この試験において、１．０５ｍであった。この比は、このケースにおいて、出口開口１１の幾何学的領域Ａの約８０％が、実際に有効であると言う事実を考慮に入れている。（この実験室での試験において、サーキット・ブレーカ１の中で、６３ｋＡよりも大きい領域内にあり、且つ、大きなアンバランス、長いアーキング時間、及びこれからもたらされる約１ＭＪのエネルギー・インプットを有する電流が、漏電無しで切り離された。それ故に、本発明が、スイッチング・ガスからの熱の放散に対して、大きな改善を行うことが可能であることが、実験的に且つ理論的に、実証された。それに加えて、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３が、金属スリーブ１０により、高温ガスに対して保護されることが可能である。   In addition, laboratory tests were performed using a circuit breaker 1 with a metal sleeve 10 and a baffle wall 14 of the switching enclosure. The volume to area ratio of the metal sleeve 10 was 1.05 m in this test. This ratio takes into account the fact that in this case about 80% of the geometric area A of the outlet opening 11 is actually effective. (In this laboratory test, there is a current in circuit breaker 1 that is in the region greater than 63 kA and has a large unbalance, long arcing time, and energy input of about 1 MJ resulting therefrom. Therefore, it has been experimentally and theoretically proved that the present invention can make a significant improvement to the heat dissipation from the switching gas. In addition, the switching chamber enclosure 3 can be protected against hot gases by the metal sleeve 10.

更なる実施形態の例（ここには記載されていない）において、更なるガス・ジェットを作り出すための、更なる出口開口を備えた少なくとも一つの更なるボディが、インナー・ボリューム７ａの中に設けられ、そしてそのインナー・ボリューム７ａが、更なるボディにより、インナー・ボリューム要素とアウター・ボリューム要素に分割される。少なくとも一つの更なるバッフル・ウォールが、アウター・ボリューム要素の中に配置され、それによって、更なるガス・ジェットが、当該更なるバッフル・ウォールに向けて方向付けられることになる。   In a further embodiment example (not described here), at least one further body with a further outlet opening for creating a further gas jet is provided in the inner volume 7a. The inner volume 7a is divided into an inner volume element and an outer volume element by a further body. At least one further baffle wall is disposed in the outer volume element, whereby further gas jets are directed towards the further baffle wall.

少なくともそれぞれ一つのボディ１０、及び少なくともそれぞれ一つの対応するバッフル・ウォール１４，１４０が、好ましくは、第一のコンタクト４の第一の排出領域７の中に、及び第二のコンタクト５の第二の排出領域８の中に、それぞれ設けられる。スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３は、スイッチング・ガス、特に、クエンチング・ガス及び排出ガスのための、耐圧密閉型エンクロージャ３であっても良い。スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３は、磁場遮蔽のために、アウター・エンクロージャにより取り囲まれていても良い。アウター・エンクロージャは、同時に、スイッチング・デバイス１のための機械的なホルダの形状であることが可能である。   At least each one body 10 and at least each corresponding baffle wall 14, 140 are preferably in the first drain region 7 of the first contact 4 and in the second of the second contact 5. Are provided in the discharge area 8. The switching chamber enclosure 3 may be a pressure-resistant sealed enclosure 3 for switching gases, in particular quenching gases and exhaust gases. The switching chamber enclosure 3 may be surrounded by an outer enclosure for magnetic field shielding. The outer enclosure can simultaneously be in the form of a mechanical holder for the switching device 1.

本発明は、電気的スイッチング・デバイス１全てのタイプ、特に、ジェネレータ・スイッチ１、回転アークを有するスイッチ、自己吹き消し型スイッチ、ガスまたはＳＦ６スイッチ、及びスイッチング・ガスをアーク・クエンチング・ゾーンから排出するための中空コンタクト・チューブを備えたスイッチに対して適用することができる。 The present invention relates to all types of electrical switching devices 1, in particular generator switches 1, switches with rotating arc, self-blown switches, gas or SF 6 switches, and arc quenching zones for switching gases. The present invention can be applied to a switch having a hollow contact tube for discharging from the air.

本発明の更なる主題は、電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイス１における、特にジェネレータ・スイッチ１における、スイッチング・ガスの冷却のための方法である。スイッチング・デバイス１は、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３により取り囲まれたスイッチング・チャンバ２を有している；更に、スイッチング・ガスが、スイッチング・プロセスの間に、アーク・クエンチング・ゾーン６から噴出領域７，８へ流れ、複数の出口開口１１を有するボディ１０の中を通過するプロセスの中で、複数の方向付けられたガス・ジェット１２に分割される；更に、ガス・ジェット１２は、複数の渦１３に旋回され、熱エネルギーが、バッフル・ウォール１４，１４０の領域１４ａの中での対流により、渦１３から引き出される。ここで、前記バッフル・ウォール１４，１４０は、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３の少なくとも一つの部分１４により形成され、または、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３の部分に取り付けられている。以下のテクストにおいて、多数の実施形態の例について説明する。   A further subject matter of the invention is a method for cooling of the switching gas in the electrical switching device 1 for the power supply system, in particular in the generator switch 1. The switching device 1 has a switching chamber 2 surrounded by a switching chamber enclosure 3; furthermore, switching gas is ejected from the arc quenching zone 6 during the switching process. 7 and 8 and is divided into a plurality of directed gas jets 12 in the process of passing through a body 10 having a plurality of outlet openings 11; Swirled into the vortex 13, heat energy is drawn from the vortex 13 by convection in the region 14 a of the baffle walls 14, 140. Here, the baffle walls 14, 140 are formed by at least one portion 14 of the switching chamber enclosure 3 or attached to a portion of the switching chamber enclosure 3. In the following text, a number of example embodiments will be described.

前記バッフル・ウォール１４，１４０は、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３と同じ電位に保たれることが可能である。前記バッフル・ウォール１４，１４０は、熱伝導により、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ３と同じ温度に保たれても良い。スイッチング・ガスの渦１３の形成は、バッフル・ウォール１４，１４０に到達する前の、ガス・ジェット１２の互いの間での相互作用によりアシストされることが可能である。特に、前記ボディ１０の中で形成されたガス・ジェット１２は、前記バッフル・ウォール１４，１４０に到達する前に、それらの軌道１２１，１２２が、互いに交差するものである。   The baffle walls 14 and 140 can be kept at the same potential as the switching chamber enclosure 3. The baffle walls 14 and 140 may be kept at the same temperature as the switching chamber enclosure 3 by heat conduction. The formation of the vortex 13 of the switching gas can be assisted by the interaction between the gas jets 12 before reaching the baffle walls 14, 140. In particular, the gas jets 12 formed in the body 10 are such that their trajectories 121 and 122 intersect each other before reaching the baffle walls 14 and 140.

前記出口開口１１のジェット特性は、前記バッフル・ウォール１４，１４０からの距離Ｈに適合されることも可能であり、それによって、渦１３が、バッフル・ウォール１４，１４０の領域１４ａの近傍またはその中に、形成される。スイッチング・ガス、及び特に渦１３は、好ましくは、スイッチング・デバイス１の中心軸１ａの周りのバッフル・ウォール１４，１４０に沿う円形の経路、ヘリカル経路またはスパイラル経路上でガイドされる。   The jet characteristics of the outlet opening 11 can also be adapted to the distance H from the baffle walls 14, 140 so that the vortex 13 is near or in the region 14 a of the baffle walls 14, 140. Formed inside. The switching gas, and in particular the vortex 13, is preferably guided on a circular path, a helical path or a spiral path along the baffle walls 14, 140 around the central axis 1 a of the switching device 1.

本発明の更なる主題は、以上で説明されたような、及び請求項５〜１３にクレイムされているような、電気的スイッチング・デバイス１、特にジェネレータ・スイッチ１を有する電気的な高電圧装置の部分である。   A further subject matter of the invention is an electrical high-voltage device having an electrical switching device 1, in particular a generator switch 1, as described above and as claimed in claims 5-13. It is a part of.

図１は、スイッチング・ガスの冷却のための、金属スリーブ及びエンクロージャ側のバッフル・ウォールを備えたジェネレータ・スイッチを示す。FIG. 1 shows a generator switch with a metal sleeve and a baffle wall on the enclosure side for cooling of the switching gas. 図２ａは、金属スリーブの実施形態を示す。FIG. 2a shows an embodiment of a metal sleeve. 図２ｂは、金属スリーブの実施形態を示す。FIG. 2b shows an embodiment of a metal sleeve. 図２ｃは、金属スリーブの実施形態を示す。Figure 2c shows an embodiment of a metal sleeve. 図２ｄは、金属スリーブの実施形態を示す。FIG. 2d shows an embodiment of a metal sleeve. 図３は、乱流対流冷却のオペレイションの方法を図で示す。FIG. 3 illustrates the method of turbulent convection cooling operation. 図４は、先行技術に基づく排出圧力、及び本発明に基づく排出圧力を、時間の関数として示す。FIG. 4 shows the discharge pressure according to the prior art and the discharge pressure according to the invention as a function of time. 図５は、本発明に基づく冷却効率を、時間の関数として示す。FIG. 5 shows the cooling efficiency according to the invention as a function of time.

符号の説明Explanation of symbols

１…電気的スイッチング・デバイス、１ａ…中心軸、スイッチ軸、２…スイッチング・チャンバ、３…スイッチング・チャンバ・エンクロージャ、スイッチング・チャンバ・ウォール、３ａ…第一の噴出エンクロージャ、３ｂ…第二の噴出エンクロージャ、３ｃ…クエンチング・チャンバ・エンクロージャ、クエンチング・チャンバ・アイソレータ、４…第一のコンタクト、（アーク）スイッチング・ピン、５…第二のコンタクト、（アーク）コンタクト・チューリップ、６…アーク・クエンチング・ゾーン、６ａ…アーク、７…第一の噴出領域、７ａ…インナー・ボリューム、７ｂ…アウター・ボリューム、７ｃ…流れ偏向要素、８…第二の噴出領域、９…クエンチング・チャンバ、１０…ボディ、ノズル・ボディ、スリーブ、金属スリーブ、１００…クエンチング・ゾーンからのスイッチング・ガスの流れ、１０１…インナー・ボリュームの中の再循環流れ、１１…出口開口、１１ａ，１１ｂ…径方向反対側の領域、１１ａｂ…円形の経路、ヘリカル経路、スパイラル経路、１１０，１１１，１１２…ノズル形状、１２…ガス・ジェット、１２ａ…分離領域、１２ｂ…渦形成領域、１２１，１２２…軌道、１３…渦、１３０…渦領域、（対流）乱流熱移送の領域、渦境界層、１３１…出口領域、１３２…伴流領域、サクション領域、１４…バッフル・ウォール、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ部分、１４０…バッフル・ウォール、プレート、ヒートシンク、１４ａ…バッフル・ウォール領域、１５…電流経路、１６…第一の固定定格電流コンタクト、１７…第二の固定定格電流コンタクト、１８…可動定格電流コンタクト、１９…第一のバリア・ウォール、２０…エロージョン・スイッチング・アレンジメント、２１…絶縁体ノズル、２２…スライディング・ガイド、２３…第二のバリア・ウォール、２４…加熱ボリューム、２５…噴出スロット、２６…ウォール、２７…噴出シリンダ、２８…噴出ピストン、２９…噴出チャネル、３０…逆止弁、３１…圧力プロファイル（先行技術）、３２…ボディ及びバッフル・ウォールの圧力プロファイル、３３…コンタクト分離、３４…電流のゼロ交点、Ｄ…出口開口の直径、Ｈ…出口開口とバッフル・ウォールの間の距離、Ｓ…出口開口の間の平均距離、ｔ…時間、η…効率。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrical switching device, 1a ... Center axis, switch axis, 2 ... Switching chamber, 3 ... Switching chamber enclosure, Switching chamber wall, 3a ... First ejection enclosure, 3b ... Second ejection Enclosure, 3c ... quenching chamber enclosure, quenching chamber isolator, 4 ... first contact, (arc) switching pin, 5 ... second contact, (arc) contact tulip, 6 ... arc Quenching zone, 6a ... arc, 7 ... first ejection region, 7a ... inner volume, 7b ... outer volume, 7c ... flow deflection element, 8 ... second ejection region, 9 ... quenching chamber, 10 ... Body, nozzle body, sleeve, metal three , 100 ... switching gas flow from the quenching zone, 101 ... recirculation flow in the inner volume, 11 ... outlet opening, 11a, 11b ... radial opposite region, 11ab ... circular path, helical Path, spiral path, 110, 111, 112 ... nozzle shape, 12 ... gas jet, 12a ... separation region, 12b ... vortex formation region, 121,122 ... orbit, 13 ... vortex, 130 ... vortex region, (convection) disturbance Fluid heat transfer area, vortex boundary layer, 131 ... exit area, 132 ... wake area, suction area, 14 ... baffle wall, switching chamber enclosure part, 140 ... baffle wall, plate, heat sink, 14a ... baffle Wall region, 15 ... current path, 16 ... first fixed rated current contact, 17 ... second fixed current contact Rated current contact, 18 ... moving rated current contact, 19 ... first barrier wall, 20 ... erosion switching arrangement, 21 ... insulator nozzle, 22 ... sliding guide, 23 ... second barrier wall, 24 ... heating volume, 25 ... ejection slot, 26 ... wall, 27 ... ejection cylinder, 28 ... ejection piston, 29 ... ejection channel, 30 ... check valve, 31 ... pressure profile (prior art), 32 ... body and baffle wall 33 ... Contact separation, 34 ... Zero intersection of current, D ... Diameter of outlet opening, H ... Distance between outlet opening and baffle wall, S ... Average distance between outlet openings, t ... Time, η: Efficiency.

Claims (13)

電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイス（１）における、特にジェネレータ・スイッチ（１）における、スイッチング・ガスの冷却のための方法であって、
前記スイッチング・デバイス（１）は、スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）により取り囲まれたスイッチング・チャンバ（２）を有しており、
更に、前記スイッチング・ガスは、スイッチング・プロセスの間、アーク・クエンチング・ゾーン（６）から噴出領域（７，８）へ流れ、
複数の出口開口（１１）を有するボディ（１０）の中を通過し、そして、複数の方向付けられたガス・ジェット（１２）に分割されるプロセスの中で、更に、前記ガス・ジェット（１２）が複数の渦（１３）に旋回され、そして、熱エネルギーが、バッフル・ウォール（１４，１４０）の領域の中での対流により、これらの渦（１３）から引き出される、
方法において、
前記バッフル・ウォール（１４，１４０）が、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）の少なくとも一つの部分（１４）により形成され、または、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）の部分に取り付けられていること、
を特徴とする方法。 A method for cooling a switching gas in an electrical switching device (1) for a power supply system, in particular in a generator switch (1), comprising:
The switching device (1) has a switching chamber (2) surrounded by a switching chamber enclosure (3);
Furthermore, the switching gas flows from the arc quenching zone (6) to the ejection region (7, 8) during the switching process,
In the process of passing through a body (10) having a plurality of outlet openings (11) and being divided into a plurality of directed gas jets (12), the gas jet (12 ) Are swirled into a plurality of vortices (13), and thermal energy is drawn from these vortices (13) by convection in the region of the baffle wall (14, 140).
In the method
The baffle wall (14, 140) is formed by at least one part (14) of the switching chamber enclosure (3) or attached to a part of the switching chamber enclosure (3). thing,
A method characterized by. 下記特徴を有する請求項１に記載のスイッチング・ガスの冷却のための方法：
ａ） 前記バッフル・ウォール（１４，１４０）は、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）と同じ電位に保たれ；および／または、
ｂ） 前記バッフル・ウォール（１４，１４０）は、熱伝導により、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）と同じ温度に保たれる。 The method for cooling a switching gas according to claim 1 having the following characteristics:
a) the baffle wall (14, 140) is kept at the same potential as the switching chamber enclosure (3); and / or
b) The baffle wall (14, 140) is kept at the same temperature as the switching chamber enclosure (3) by heat conduction. 下記特徴を有する請求項１または２に記載のスイッチング・ガスの冷却のための方法：
ａ） 前記渦の形成（１３）は、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）に到達する前の、前記ガス・ジェット（１２）の互いの間での相互作用によりアシストされ；及び、
ｂ） 特に、前記ボディ（１０）の中で形成されたガス・ジェット（１２）は、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）に到達する前に、それらの軌道（１２１，１２２）が互いに交差するものである。 3. A method for cooling a switching gas according to claim 1 or 2 having the following characteristics:
a) the formation of the vortex (13) is assisted by the interaction between the gas jets (12) before reaching the baffle wall (14, 140); and
b) In particular, the gas jets (12) formed in the body (10) cross their trajectories (121, 122) before reaching the baffle wall (14, 140). Is. 下記特徴を有する請求項１から３のいずれか１項に記載のスイッチング・ガスの冷却のための方法：
ａ） 前記出口開口（１１）のジェット特性は、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）からの距離（Ｈ）に適合し、それによって、前記渦（１３）が、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）の前記領域（１４ａ）の近傍またはその中に形成されることになり；および／または、
ｂ） 前記スイッチング・ガス、そして特に前記渦（１３）は、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）に沿う円形の経路、ヘリカル経路またはスパイラル経路上でガイドされる。 A method for cooling a switching gas according to any one of claims 1 to 3 having the following characteristics:
a) The jet characteristics of the outlet opening (11) are adapted to the distance (H) from the baffle wall (14, 140), so that the vortex (13) is connected to the baffle wall (14, 140). ) Near or in the region (14a); and / or
b) The switching gas, and in particular the vortex (13), is guided on a circular, helical or spiral path along the baffle wall (14, 140). 電力供給システムのための電気的スイッチング・デバイス（１）、特にジェネレータ・スイッチ（１）であって；
スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）により取り囲まれ、中心軸（１ａ）、並びに第一のコンタクト（４）及び第二のコンタクト（５）を有するスイッチング・チャンバ（２）を有し、
スイッチング・ガスがその中を流れるための出口開口（１１）を備えたボディ（１０）が、前記第一のまたは第二のコンタクト（４，５）の噴出領域（７，８）の中に設けられ、
この噴出領域（７，８）は、前記ボディ（１０）により、インナー・ボリューム（７ａ）とアウター・ボリューム（７ｂ）に分割され、
前記スイッチング・ガスを冷却するためのバッフル・ウォール（１４，１４０）が、前記アウター・ボリューム（７ｂ）の中に設けられ、
更に、前記ボディ（１０）の出口開口（１１）は、複数の方向付けられたガス・ジェット（１２）を作り出すために使用され、
前記ガス・ジェット（１２）は、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）で方向付けられ、
複数の渦（１３）が、形成され、
これらの渦（１３）が、前記スイッチング・ガスから前記バッフル・ウォール（１４，１４０）への対流熱移送をもたらす、
電気的スイッチング・デバイスにおいて、
前記バッフル・ウォール（１４，１４０）が、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）の少なくとも一つの部分（１４）により形成され、または、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）の部分に取り付けられていること、
を特徴とする電気的スイッチング・デバイス、 An electrical switching device (1) for a power supply system, in particular a generator switch (1);
A switching chamber (2) surrounded by a switching chamber enclosure (3) and having a central axis (1a) and a first contact (4) and a second contact (5);
A body (10) with an outlet opening (11) through which switching gas flows is provided in the ejection area (7, 8) of the first or second contact (4, 5). And
This ejection area (7, 8) is divided into an inner volume (7a) and an outer volume (7b) by the body (10),
A baffle wall (14, 140) for cooling the switching gas is provided in the outer volume (7b),
Furthermore, the outlet opening (11) of the body (10) is used to create a plurality of directed gas jets (12);
The gas jet (12) is directed at the baffle wall (14, 140);
A plurality of vortices (13) are formed,
These vortices (13) provide convective heat transfer from the switching gas to the baffle wall (14, 140).
In electrical switching devices
The baffle wall (14, 140) is formed by at least one part (14) of the switching chamber enclosure (3) or attached to a part of the switching chamber enclosure (3). thing,
Electrical switching device, characterized by 下記特徴を有する請求項５に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 前記バッフル・ウォール（１４，１４０）は、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）と同じ電位であり；および／または、
ｂ） 前記バッフル・ウォール（１４，１４０）は、前記スイッチング・デバイス（１）の電流経路（１５）の一部である。 Electrical switching device (1) according to claim 5, having the following characteristics:
a) the baffle wall (14, 140) is at the same potential as the switching chamber enclosure (3); and / or
b) The baffle wall (14, 140) is part of the current path (15) of the switching device (1). 下記特徴を有する請求項５または６に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 前記バッフル・ウォール（１４，１４０）は、前記乱流スイッチング・ガスを冷却するための大きな熱容量を有し；および／または、
ｂ） 前記バッフル・ウォール（１４，１４０）は、前記乱流スイッチング・ガスを冷却するための高い熱伝導率を有し、且つ、前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）に熱伝導性良好な状態で接続され；および／または、
ｃ） 前記ボディ（１０）は、低い熱容量および／または低い熱伝導率を有している。 Electrical switching device (1) according to claim 5 or 6, having the following characteristics:
a) the baffle wall (14,140) has a large heat capacity for cooling the turbulent switching gas; and / or
b) The baffle wall (14,140) has a high thermal conductivity for cooling the turbulent switching gas and has good thermal conductivity in the switching chamber enclosure (3) And / or connected at
c) The body (10) has a low heat capacity and / or a low thermal conductivity. 下記特徴を有する請求項５から７のいずれか１項に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 前記ボディ（１０）の出口開口（１１）は、所望のジェット特性および／または前記ガス・ジェット（１２）のための配列を、それらの配置、形状および／または配列により、予め定めるノズル（１１０，１１１，１１２）であり；
ｂ） 特に、前記ガス・ジェット（１２）は、前記ノズル（１１０，１１１，１１２）の中で、コリメイション、拡大または収束が行われ、そのコリメイション、拡大または収束は、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）からの距離（Ｈ）に適合し、それによって、前記渦形成が、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）の近傍、または前記バッフル・ウォール（１４，１４０）の領域（１４ａ）の中で、起こることになる。 Electrical switching device (1) according to any one of claims 5 to 7 having the following characteristics:
a) The outlet opening (11) of the body (10) allows a predetermined nozzle characteristic and / or arrangement for the gas jet (12) to be pre-determined by their arrangement, shape and / or arrangement. 110, 111, 112);
b) In particular, the gas jet (12) is collimated, expanded or converged in the nozzles (110, 111, 112), and the collimation, expansion or convergence is determined by the baffle wall ( 14, 140) so that the vortex formation is in the vicinity of the baffle wall (14,140) or in the region (14a) of the baffle wall (14,140). It will happen inside. 下記特徴を有する請求項８に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 前記ノズル（１１０）は、前記スイッチング・ガスの周方向の流れの方向に、漏斗状の形状で先細になり；および／または、
ｂ） ノズル（１１１、１１２）、特に互いに隣接するノズル（１１１、１１２）が設けられ、それらは、互いに対して方向付けられ、それによって、対応するガス・ジェット（１２）の軌道（１２１，１２２）が、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）に到達する前に互いに交差し、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）に到達する前に渦を形成する。 Electrical switching device (1) according to claim 8, having the following characteristics:
a) the nozzle (110) tapers in a funnel-like shape in the direction of the circumferential flow of the switching gas; and / or
b) Nozzles (111, 112) are provided, in particular nozzles (111, 112) adjacent to each other, which are directed relative to each other, whereby the trajectories (121, 122) of the corresponding gas jet (12). ) Cross each other before reaching the baffle wall (14, 140) and form a vortex before reaching the baffle wall (14, 140). 下記特徴を有する請求項５から９のいずれか１項に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 前記ボディ（１０）は、スリーブ（１０）、特に金属製のスリーブであって、その取り囲まれたボリュームＶは、前記出口開口（１１）の全面積Ａに対して、０．５ｍ＜Ｖ／Ａ＜１．５ｍ、好ましくは、１ｍ＜Ｖ／Ａ＜１．４ｍ、特に好ましくは、１．２ｍ＜Ｖ／Ａ＜１．３ｍ、の範囲内にある比を形成し；および／または、
ｂ） 前記ボディ（１０）の前記出口開口（１１）は、流れを誘起するために、二つの径方向反対側の領域（１１ａ，１１ｂ）の中により密度高く配置され、その流れは、前記バッフル・ウォール（１４，１４０）上の円形の経路，ヘリカル経路および／またはスパイラル経路上にガイドされ、前記アウター・ボリューム（７ｂ）の中の前記スイッチング・ガスの中に誘起される。 Electrical switching device (1) according to any one of claims 5 to 9, having the following characteristics:
a) The body (10) is a sleeve (10), particularly a metal sleeve, and the volume V surrounded by the body (10) is 0.5 m <V with respect to the total area A of the outlet opening (11). Forming a ratio in the range of /A<1.5 m, preferably 1 m <V / A <1.4 m, particularly preferably 1.2 m <V / A <1.3 m; and / or
b) The outlet openings (11) of the body (10) are arranged more densely in the two radially opposite regions (11a, 11b) in order to induce the flow, Guided on a circular path, a helical path and / or a spiral path on the wall (14, 140) and induced in the switching gas in the outer volume (7b). 下記特徴を有する請求項５から１０のいずれか１項に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 更なるガス・ジェットを作り出すための、更なる出口開口を備えた少なくとも一つの更なるボディが、前記インナー・ボリューム（７ａ）の中に設けられ、前記インナー・ボリューム（７ａ）が、この更なるボディにより、インナー・ボリューム要素とアウター・ボリューム要素に分割され、且つ、
ｂ） 少なくとも一つの更なるバッフル・ウォールが、前記アウター・ボリューム要素の中に配置され、それによって、更なるガス・ジェットが、この更なるバッフル・ウォールに向けて方向付けられる。 Electrical switching device (1) according to any one of claims 5 to 10, having the following characteristics:
a) At least one further body with a further outlet opening for creating a further gas jet is provided in the inner volume (7a), the inner volume (7a) It is divided into an inner volume element and an outer volume element by a further body, and
b) At least one further baffle wall is arranged in the outer volume element, whereby a further gas jet is directed towards this further baffle wall. 下記特徴を有する請求項５から１１のいずれか１項に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
少なくともそれぞれ一つの対応するボディ（１０）、及び、少なくともそれぞれ一つの対応するバッフル・ウォール（１４，１４０）が、前記第一のコンタクト（４）の第一の噴出領域（７）の中、及び前記第二のコンタクト（５）の第二の噴出領域（８）の中に設けられている。 Electrical switching device (1) according to any one of claims 5 to 11, having the following characteristics:
At least one corresponding body (10) and at least one corresponding baffle wall (14, 140) in the first ejection region (7) of the first contact (4), and It is provided in the second ejection area (8) of the second contact (5). 下記特徴を有する請求項５から１２のいずれか１項に記載の電気的スイッチング・デバイス（１）：
ａ） 前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）は、前記スイッチング・ガスのための耐圧式密閉型のエンクロージャ（３）であり；および／または、
ｂ） 前記スイッチング・チャンバ・エンクロージャ（３）は、磁場遮蔽のためのアウター・エンクロージャにより取り囲まれ；および／または、
ｃ）前記スイッチング・デバイス（１）は、ジェネレータ・スイッチ（１）である。 Electrical switching device (1) according to any one of claims 5 to 12, having the following characteristics:
a) the switching chamber enclosure (3) is a pressure-tight sealed enclosure (3) for the switching gas; and / or
b) the switching chamber enclosure (3) is surrounded by an outer enclosure for magnetic field shielding; and / or
c) The switching device (1) is a generator switch (1).
JP2007547131A 2004-12-24 2004-12-24 Generator switch with improved switching capacity Expired - Fee Related JP4494476B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CH2004/000752 WO2006066420A1 (en) 2004-12-24 2004-12-24 Generator switch having an improved switching capacity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008525944A true JP2008525944A (en) 2008-07-17
JP4494476B2 JP4494476B2 (en) 2010-06-30

Family

ID=34959547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007547131A Expired - Fee Related JP4494476B2 (en) 2004-12-24 2004-12-24 Generator switch with improved switching capacity

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7893379B2 (en)
EP (1) EP1829077B2 (en)
JP (1) JP4494476B2 (en)
CN (1) CN101120423B (en)
AT (1) ATE389943T1 (en)
DE (1) DE502004006630D1 (en)
WO (1) WO2006066420A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012077436A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-14 三菱電機株式会社 Gas-blast circuit breaker

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE458259T1 (en) 2005-09-26 2010-03-15 Abb Technology Ag HIGH VOLTAGE SWITCH WITH IMPROVED SWITCHING PERFORMANCE
US8506660B2 (en) * 2007-09-12 2013-08-13 General Electric Company Nozzles for use with gasifiers and methods of assembling the same
EP2120244A1 (en) 2008-05-15 2009-11-18 ABB Technology AG High voltage output switch
EP2180492B1 (en) * 2008-10-22 2013-12-04 ABB Technology AG Switching chamber for a high voltage circuit breaker and high voltage circuit breaker
WO2010112058A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Abb Research Ltd Circuit breaker
FR2949170B1 (en) 2009-08-14 2011-11-25 Areva T & D Sas BREAKER CHAMBER FOR A MEDIUM OR HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH REDUCED MANEUVER POWER
FR2962253B1 (en) 2010-07-01 2012-08-31 Areva T & D Sas BREAKER CHAMBER FOR MEDIUM-VOLTAGE HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH REDUCED DIMENSIONS
EP2541569B2 (en) † 2011-06-29 2023-12-20 Hitachi Energy Ltd Dual current path for high rated currents
WO2013030963A1 (en) * 2011-08-30 2013-03-07 三菱電機株式会社 Gas circuit breaker
DE102011083593A1 (en) * 2011-09-28 2013-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Circuit-breaker interrupter unit
WO2013057808A1 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 三菱電機株式会社 Gas circuit breaker
DE112012005201T5 (en) * 2011-12-13 2014-09-04 Abb Technology Ag Circuit breaker with fluid injection
CN104969324A (en) * 2013-02-07 2015-10-07 Abb技术有限公司 Contact arrangement and electrical switching device with such contact arrangement
KR101455324B1 (en) * 2013-04-24 2014-10-27 일진전기 주식회사 Gas circuit breaker
DE102013108154A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Abb Technology Ag breakers
KR200484706Y1 (en) * 2013-09-02 2017-10-18 엘에스산전 주식회사 Arc quenching unit for circuit breaker
CN106030744B (en) * 2013-12-23 2019-07-02 Abb瑞士股份有限公司 Electrical switchgear
CN107077988B (en) * 2014-06-02 2019-07-16 Abb瑞士股份有限公司 High voltage puffer circuit breaker and breaker unit with this puffer circuit breaker
CN104362032B (en) * 2014-10-31 2017-12-05 平高集团有限公司 A kind of switching device and its arc-chutes, tank body
CN104362034B (en) * 2014-10-31 2017-12-08 平高集团有限公司 It is a kind of to switch tank body and arc-chutes, the high-tension switch gear using the switch tank body
CN104362035B (en) * 2014-10-31 2017-10-10 平高集团有限公司 A kind of high-tension switch gear and its arc-chutes, tank body
CN104362031B (en) * 2014-10-31 2017-09-29 平高集团有限公司 Tank body and arc-chutes, the high-tension switch gear using the tank body
FR3030869B1 (en) * 2014-12-19 2017-02-10 Alstom Technology Ltd CIRCUIT BREAKER COMPRISING AN OBTURABLE OPENING GAS COVER
US9673006B2 (en) * 2015-01-23 2017-06-06 Alstom Technology Ltd Exhaust diffuser for a gas-insulated high voltage circuit breaker
US10283253B2 (en) 2015-08-29 2019-05-07 Abb Schweiz Ag Transformer system and transformer termination support
EP3407371B1 (en) * 2016-01-19 2020-06-10 Mitsubishi Electric Corporation Gas circuit breaker
EP3433869B1 (en) * 2016-03-24 2021-02-17 ABB Power Grids Switzerland AG Electrical circuit breaker device
US9991064B2 (en) 2016-08-10 2018-06-05 Abb Schweiz Ag SF6 insulated circuit breaker system with thermal capacitor
CN106328435A (en) * 2016-11-04 2017-01-11 平高集团有限公司 Arc-extinguishing chamber, arc-extinguishing chamber tank and high-voltage switching equipment applying this arc-extinguishing chamber
EP3439013A1 (en) 2017-08-04 2019-02-06 ABB Schweiz AG An armature for electromagnetic actuator, an electromagnetic actuator, a switch device and a method for manufacturing an armature
US11217408B2 (en) * 2017-11-10 2022-01-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas circuit breaker
DE102018219832A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker interrupter unit
CN111725024B (en) * 2020-06-29 2022-10-18 西安西电开关电气有限公司 High-voltage circuit breaker and arc extinguish chamber thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE654338C (en) † 1936-02-22 1937-12-17 Aeg Compressed gas circuit breaker with extinguishing gas generated by the interrupting arc
DE1889068U (en) 1964-01-18 1964-03-12 Concordia Maschinen Und Elek Z PIPE SLOT CHAMBER WITH COOLING DEVICE.
DE1765431A1 (en) † 1968-05-17 1971-07-29 Sachsenwerk Licht & Kraft Ag Diverting device for fluessigkeitsstroeme in high-voltage circuit breakers
DE1933529A1 (en) † 1969-07-02 1971-01-21 Bbc Brown Boveri & Cie Arc chamber made of sieve ceramic
FR2266285A1 (en) * 1974-03-27 1975-10-24 Cem Comp Electro Mec Insulating gas contg. cct. breaker - has polyphase insulating casing with embedded current lead bolts coupled to casing metal lining
DE2741868C2 (en) † 1977-09-15 1982-11-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Arc chamber with arc rails and perforated ceramic plates
GB1594487A (en) † 1978-05-23 1981-07-30 Aei Gas blast switches and circuit interrupters
JPS5871524A (en) * 1981-06-23 1983-04-28 株式会社東芝 Buffer type gas breaker
DE3275041D1 (en) † 1981-09-30 1987-02-12 Sprecher Energie Ag Compressed-gas circuit breaker
FR2576142B1 (en) † 1985-01-16 1987-12-24 Alsthom Atlantique HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER, COMPRESSED GAS, HANDLING ENERGY ASSISTED BY THE ARC THERMAL EFFECT
DE9314779U1 (en) 1993-09-24 1993-11-25 Siemens Ag High-voltage circuit breaker with a cooling device for cooling the extinguishing gas
FR2732157B1 (en) * 1995-03-22 1997-05-09 Schneider Electric Sa GAS CIRCUIT BREAKER HAVING A SELF-EXPANSION AND ROTATING ARC CHAMBER
DE19850395A1 (en) † 1998-11-02 2000-05-04 Asea Brown Boveri Power switch for power station, distribution station, has gas channel with internal and external sections connected to intake
JP2002298709A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 Toshiba Corp Puffer type gas-blast circuit breaker
DE10156535C1 (en) † 2001-11-14 2003-06-26 Siemens Ag breakers
DE10221580B3 (en) * 2002-05-08 2004-01-22 Siemens Ag Circuit breaker unit of a high voltage circuit breaker
ATE388478T1 (en) * 2002-09-24 2008-03-15 Abb Schweiz Ag CIRCUIT BREAKER
ATE458259T1 (en) * 2005-09-26 2010-03-15 Abb Technology Ag HIGH VOLTAGE SWITCH WITH IMPROVED SWITCHING PERFORMANCE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012077436A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-14 三菱電機株式会社 Gas-blast circuit breaker
JP5328991B2 (en) * 2010-12-07 2013-10-30 三菱電機株式会社 Gas circuit breaker
US9147543B2 (en) 2010-12-07 2015-09-29 Mitsubishi Electric Corporation Gas circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
ATE389943T1 (en) 2008-04-15
JP4494476B2 (en) 2010-06-30
US7893379B2 (en) 2011-02-22
US20080006609A1 (en) 2008-01-10
CN101120423B (en) 2010-06-23
EP1829077A1 (en) 2007-09-05
EP1829077B2 (en) 2011-03-23
EP1829077B1 (en) 2008-03-19
WO2006066420A1 (en) 2006-06-29
DE502004006630D1 (en) 2008-04-30
CN101120423A (en) 2008-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4494476B2 (en) Generator switch with improved switching capacity
JP4643634B2 (en) Circuit breaker
US9899167B2 (en) Electrical switching device
US8389886B2 (en) High-voltage circuit breaker with improved circuit breaker rating
US10553378B2 (en) Electrical circuit breaker device with particle trap
US6646850B1 (en) High-voltage power breaker having an outlet flow channel
CN1983487B (en) Circuit-breaker
US5717183A (en) High-voltage power switch with a cooling device for cooling the quenching gas
US4080521A (en) Quenching contact arrangement for a compressed-gas circuit breaker
Liu et al. Study on the arc motion characteristics of multi-chamber arrester based on 3D model
EP3248203B1 (en) Exhaust diffuser for a gas-insulated high voltage circuit breaker
RU2342729C1 (en) Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch
KR102520091B1 (en) Extinguishing Unit of High Voltage Gas Circuit Breaker using PASB(Puffer-Assisted Self-Blast)
EP3433869B1 (en) Electrical circuit breaker device
EP3087578B1 (en) Electrical switching device
JP3239773U (en) Circuit breaker with improved exhaust cooling
Seeger et al. Some aspects of current interruption physics in high voltage circuit breakers
JPH10269915A (en) Gas-blast circuit-breaker

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100309

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4494476

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140416

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees